Ik ben bezich met het ontwerpen van versie 2 van mijn 10W versterker. Maar nu ben ik een probleem tegen gekomen en kan er maar niet achter komen waar het vandaan komt.
Dit is het schema voor de versterker
Zonder belasting werkt hij perfect. Maar hang ik er een belasting aan gebeurt er dit.
Een oscillatie in de negative kant met een frequentie van 1Mhz. Het probleem is dat versie 1 van het ontwerp hier geen last van heeft. Ligt dit gewoon aan Pspice of kan ik dit in het echt ook verwachten.
Daarnaast wil ik deze versterker ook gebruiken voor een subwoofer. Hoe kan ik dan het beste de bandbreedte instellen.
-Door het laagdoorlaat filter aan de ingang aan te passen.
-Een laag doorlaatfilter aan de uitgang te plaatsen
-Condensator tussen de be van de BC557 te plaatsen (nadeel is dat het kantelpunt afhankelijk van de belasting is, zoals uit versie 1 is gebleken)
Ik heb een mogelijke verklaring voor de oscillatie. Wat me opvalt is dat de oscillatie begint vlak voor het punt dat de versterker begint te clippen (uitgang bijna -10V, bij -12V voedingsspanning). Bij -10V op de uitgang loopt er maximale stroom door Q11 (TIP147). De basisstroom is dan relatief groot, en deze loopt door R8 en R9 naar de negatieve voeding. Om de spanning op de basis van Q11 zo laag mogelijk te krijgen, zal op een gegeven moment de stroom door Q5 afgeknepen worden, waardoor de open loop gain en fase karakteristieken wellicht zodanig veranderen, dat er oscillatie optreedt.
Klopt het dat er bij een lagere signaal-amplitude op de uitgang geen oscillatie optreedt? Je zou eens kunnen proberen om de open loop gain en fase te simuleren, voor verschillende bias condities / uitgangsspanningen.
Een subwoofer filter kun je het beste voor de versterker zetten. Gebruik bijvoorbeeld een 2de orde Sallen en Key filter, zoals in deze schakeling. Wel een betere opamp gebruiken (bijvoorbeeld NE5532 dual opamp), en hou er rekening mee dat de schakeling waarnaar ik verwijs het signaal inverteert (inverterende somversterker op de ingang). Het zou daarom kunnen zijn dat de + en - van de subwoofer op de uitgang van de versterker moet inverteren, om het geluid uit de subwoofer in fase te krijgen met het geluid uit de hoofdluidsprekers.
Als ik het ingangssignaal verlaag word de oscilatie alleen maar erger. Tot het punt dat bij 400mV input er over de gehele negative periode oscilatie is. Doornaast is er ook niets vreemds te zien aan de open loop gain en de fase karakteristiek.
En verander ik de TIP147 door een andere die volgens de datasheet (bijna) gelijk is is er totaal geen oscillatie. Dus ik heb toch het idee dat het aan het model ligt.
Het zou inderdaad aan het simulatie model van de TIP147 kunnen liggen.
Een andere mogelijkheid zou de rekennauwkeurigheid van PSpice kunnen zijn. Je kunt proberen de rekennauwkeurigheid te verhogen, door voor de transient analyse de tijdstap te verkleinen, of door de RELTOL of ABSTOL te verlagen (aanemende dat dit kan in PSpice).